浅谈建筑电气节能设计

姚京栋

摘要：随着我国经济的发展，建筑行业也得到了迅猛的发展。建筑电气设计是建筑工程设计过程中一个重要的组成部分，本文通过分析我国建筑电气节能的现状，从电源节能、动力节能、照明节能和建筑设备监控系统四个方面提出了对应的节能措施，为实现建筑电气节能提供了参考意见。

关键词：建筑电气；节能设计；照明节能

Abstract: with the development of our national economy, the construction industry has developed rapidly. Building electrical design is in the process of building design is an important part, by analyzing the present situation of the construction of electrical energy saving, energy saving, energy saving power from the power supply, the illumination energy conservation and construction equipment monitoring system accordingly put forward four aspects of the energy saving measures for the realization of electric energy conservation building provides reference opinions.

Keywords: electrical building; Energy saving design; Illumination energy conservation

中图分类号：TU201.5文献标识码：A文章编号：

由于我国是能源消耗大国，其中建筑能耗占总能耗的30%以上，目前，政府管理部门、建设部门、设计单位、施工单位等都采取建筑节能措施。建筑电气节能作为一项系统工程，在制定节能措施前，首先应明确节能目标，根据不同的地点掌握对应的节能要点，具体分析影响建筑物电气节能因素外，对节能效果进行科学评价。

1.建筑电气节能国外的研究现状

在上世纪70 年代，西方各国政府开始推行节能政策使得建筑电气节能受到重视，建筑电气的产品和技术得到推广。目前，全球已有80 多个国家成立了不同类型的能源管理和节能服务公司，欧美等发达国家已经建立了比较完善的建筑能效技术标准。例如在美国带有“能源之星”标识的住宅越来越受到消费者的认可。除此之外，政府还采取税收优惠、用户补贴、返还现金等优惠措施。

2.建筑电气节能设计遵循的原则

建筑电气节能是一项系统工程，在采取节能措施时，应遵守以下原则：

⑴满足建筑物照明、环境舒适度、通道的畅通无阻和特殊场所用电设备的用电需求等各个方面的要求。

⑵结合建筑物的具体情况，不能简单地为了节能而增加投资，从而造成资源更大地浪费，而是应该通过减少的投资获得较大的节能效果。

⑶建筑电气节能的根本是合理用能，节约无谓的消耗电能，因此应找出建筑物电能浪费的具体地方，然后采取有针对性的节能措施。

3.建筑电气节能设计存在的技术问题

目前，我国建筑电气节能的效果并不理想，除去建筑节能设计标准和规范中没有将建筑电气节能系统地纳入之外，更多的是技术方面的原因。例如，在负荷计算时缺乏用电数据，变压器容量选择不合理，变压器负荷不均，变压器远离负荷中心；供电回路迂回铺设，线路无功损耗较大，不合理的设备选型和运行方式导致空调系统效率过低，风机和水泵的控制只有手动控制，导致运行不合理，电能消耗过大，在选择电制冷机组的台数时未考虑节能；电梯没有设置节能控制模式；建筑照明灯具选择、照明方式和镇流器选择不合理，照明控制方式不当，导致部分照明设施白白浪费大量电能等。

4.实现建筑电气节能设计的途径

要现实电气节能就要首先满足技术层面的节能，然后是选用性能优良的产品。建筑电气节能的方式有很多，本文认为可以通过以下四个途径实现。

⑴电源节能。尽管我国加快了电力建设的速度，提高了电力设备的运行效率，增加了装机容量，但是还有很多地方在用电高峰期出现电力缺口。电能在传输的过程中在变压器和线路中因为发热会损耗很多能量，目前，我国的线路率和发达国家相比还有一定的距离。要实现电源节能主要从降低线路损耗和变压器损耗两个方面进行。降低线路损耗的方法主要有优化电网结构，避免迂回供电，选择最经济的供电线路；选用电阻率较小的材质做导线，降低线路电阻，在线路绝缘水平允许的情况下，将线路进行升压。降低变压器损耗的方法主要有，变压器的放置靠近负荷中心，通过减少供电距离，减低线路损耗；选用耗能较低的变压器，合理安排不用用户的用电时间，提高变压器的负荷率，当同一个变电站选用多台变压器并联运行时，合理分配负荷，减少无功线路损耗，提高功率因数。电线或者电缆的载流量选择问题，应当保持与低压断路器的电流相互配合，使线路受到断路器的保护，这是每个建筑电气设计中都能够遇到，且应当保证的基本问题。总之应当充分考虑各种可能会发生的情况，在进行设计时严格按照《低压配电设计规范》，才能够确保用电的安全性。

⑵照明节能。在各类建筑中照明是一项基本的系统工程，近些年来利用天然光源的绿色照明得到重视，在保证照明质量的前提下，大力节约照明用电，照明节能的主要方法有：选用高光效的光源、充分利用天然光源、合理选择气体放电灯的启动设备、根据应用场合选择光通量维持率好的节能灯、根据照度的变化选择照明控制方式、根据照度标准的不同合理安排照明方式，例如通过流明衰减补偿，可以节省12%-25%的电能，最后适当保养灯具，进行高效的日常维护管理，延长灯具的使用寿命。

⑶动力节能。在当今社会，电动机负荷占到总负荷的70%左右，因此，动力节能是建筑电气节能中的重要因素。动力节能要遵循系统改造电动机及其他相关机械设备的原则，其主要措施有：根据使用场合的不同选择最经济的电动机，通过优化控制方式提高电动机的使用率；根据电动机铜损和铁损的不同特点采用相应的措施减少电动机的损耗，提高电动机的运行效率；选择低噪声节电型电动机；合理保护电动机，延长其使用寿命；把变频器应用于水泵、空调、电梯和风机等设备中，实现交流电动机调速，不仅能节约能源，还可以提高设备的控制灵活性。

⑷建筑设备监控系统。随着自动控制技术、计算机网络技术和通信技术的发展，出现了一种新的建筑电气节能途径，即建筑设备监控系统。该系统通过全面地对建筑物中各类设备进行控制，在满足建筑物基本功能的前提下，提供了一种更为科学高效的方法。

①供配电监控系统。供配电监控系统由计算机、控制设备和通信网络组成，是基于现场总线技术，通信网络将供配电系统、计算机、控制设备中带有通信接口的所有开关连接起来，通过检查电力系统中的电压、电流、有功功率、设备运转情况、功率因素等，然后管理人员根据监控的具体情况在计算机上进行管理和操作，从而确保供配电系统的安全运行和节能降耗。

②照明监控系统。在一些大型的公共建筑中，照明产生的耗电量通常极大，但是为了满足建筑照明的功能性需要，又不能为了节能而减少照明的数量的照度，照明监控系统的出现为科学的进行照明节能提供了条件。照明监控将不同地点、不同时间的照度转换成数字形式进行存储，然后把预定值和实际值进行比较，从而控制照明灯具的数量和照度，达到节能的目的。照明监控系统的应用不仅起到节约电量的目的，还延长了灯具的使用寿命，从而节省了运行成本。同时，变化的照明控制方式还增强了建筑物的视觉效果，提升了建筑物的整体价值。

通过上述对建筑电气节能设计可以采取的节能措施可知，电源节能、照明节能和动力节能是实现建筑电气节能的重要手段，三者相辅相成、相互联系，在具体的应用中要把三者结合起来。同时要结合建筑监控系统，尽可能地合理利用节能产品和新型节能技术，更好地提高建筑电气节能效率，从而减少环境污染。

5.结束语

能源短缺的加剧，政府和相关管理部门已经重视建筑电气节能的发展，同时人们意识到了节能减排的重要性。建筑电气节能工作是一项庞大且复杂的系统工程，强建筑电气节能可以收到很好的节能效果、环境效果和社会效果。本文通过分析我国建筑电气节能的现状，从电源节能、动力节能、照明节能和建筑设备监控系统四个方面提出了对应的节能措施，为实现建筑电气节能设计提供了参考意见。

参考文献：

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[3]任杰.建筑电气设计节能探讨[J].《科技创新导报》,2009(03)

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注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。